化工产品是很多工业部门离不开的基础原料，有的还是人们日常生活的必需品，其用途的广泛是其它工业产品无可比拟的。
但生产化工产品所用的原料、中间体甚至产品本身，有百分之七十以上具有易燃、易爆或有毒的性质，生产大多在高温、高压、高速、有毒等严酷条件下进行，经常因处理不当而发生事故。不仅职工的生命财产受到危害，事故还容易扩大蔓延，对周围居民造成公害。因此，搞好化工厂的安全工作，不仅是保证生产顺利进行的必要条件，也是保证社会稳定的重要因素。
化工产品的制造一般通过物理变化和化学反应，不仅工艺复杂而且有些反应十分剧烈，极易失控，而且大多在反应容器或管道中进行，难于监视，所以化工生产比其它工业具有更特殊的潜在危险性。一旦操作条件发生变化、工艺受到干扰产生异常，或因人的特性和素质欠佳等原因造成误操作，潜在危险就会发展成为灾害性事故。
虽然如此，化工厂的事故也可以采取防范措施使之降低或避免。如果设计时对生产安全能周密考虑，在厂址选择和装置布置上防止事故的扩大蔓延; 在工艺流程上采取完善的安全系统; 在设备制造和维修中精心设计把好材质、加工关; 在运行中进行严密的管理; 在后勤支援上配备足够的医护、消防等措施以减缓事故后果的严重程度，则事故大半会得到防止，即使发生了也不会造成灾难性后果。
当前化工厂的事故之所以还没有得到完全控制，主要原因是安全技术水平 (包括设计和管理水平) 没能跟上生产发展的要求。因此急需安全技术知识和安全管理水平的提高。另外，安全工作在有关部门中得不到应有的重视也是一个重要原因，生产正常时相安无事，事故发生后又束手无策，致使小事故发展成为大事故。
一、我国化学工业的发展及其特征
世界化学工业的发展潮流是向大型化、连续化、自动化发展。我国虽然起步较晚，但也离不开这种趋势。建国以来至80年代末期，我国化学工业已经建立了23个行业，品种和规格达到了3.7万多种。工厂规模特别是石油化工、化肥、三酸两碱等基本化学工业也进入世界先进行列。化学工业在国民经济中已占有举足轻重的地位。
化工生产的发展和安全的关系如何，是我们应该密切注视的问题。
1. 生产规模的大型化
解放以前，我国的化学工业十分落后，以化肥为例，只有大连、南京两家工厂、合成氨年产量不过万吨左右，其它如酸碱、油脂、染料等行业工厂规模很小，有的仅是作坊，化工产品基本依赖进口。
建国以后，经过三年恢复和第一个五年计划建设，我国化学工业象其它产业一样，得到了恢复和发展。50年代中，吉林、兰州、太原、成都等地都相继建立了年产2.5万吨级的合成氨厂，60年代又在浙江衢县、上海吴泾等地建成了20多个中型氮肥厂。在此期间我国著名化工专家侯德榜先生开创了碳酸氢铵新工艺，简化了氮肥生产过程，使其具备了普及条件。几年中小化肥厂在全国遍地开花，不仅培养了大批化工人才，而且产量也构成与大中型化肥相匹敌的能力。从70年代开始我国从国外引进了日产千吨合成氨以及相配套的大型尿素装置，目前已建成了13套年产30万吨合成氨的大型化肥装置。以合成氨计算，从1970～1985年，产量增长了7倍。
石油化工的发展代表一个国家的化学工业水平。我国早期的石化工业主要靠石油炼制厂废气作原料，50年代兰州化学工业公司合成橡胶厂就是用兰州炼油厂的废气作原料的，后来又生产酒精和聚苯乙烯。当时石油炼厂与石化工厂只是部分原料的供应关系。由于乙烯在炼厂废气中只占14～15%，作为原料供不应求，世界各国出现了以炼厂石脑油和天然气凝析液为原料、采用烃类裂解技术制造乙烯的大型石化工厂，生产乙烯的装置也由50年代的10kt级一跃而为100～300kt级。
化工装置的大型化，在基建投资和经济效益上是无可争辨的。以基建而论，由于化工装置大部分是由塔、槽、釜、罐等设备构成，而投资额与容器设备的表面积成正比，产量则与其容积成正比。这样产量越大而投资越少，促进了装置的大型化。
从经济效益来看，大型化能够合理利用原材料，降低消耗定额，减少操作人员以及相对的后勤支援和公用工程的投资。
但是大型化也存在着设备制造、搬运、安装条件等限制，以及大量原料贮存和处理的困难。
从安全角度考虑，大型化会带来重大的潜在危险性。
(1) 加工能量大增加了能量外泄的危险性 化工生产所用的原材料，多半本身就是能源或毒性源。加工过程中一旦外泄，就会燃烧爆炸或产生易爆的蒸气云团或毒气云，给人民财产带来巨大的灾难。1974年英国Flixborough地区化工厂己内酰胺原料环己烷泄漏发生的蒸气云爆炸和1984年印度博帕尔发生的异氰酸甲酯泄漏所造成的中毒事故，都是震惊世界的事故。
(2) 单线生产更为普遍 大型化为了提高经济效益，则把各种生产有机地联合起来，一个厂的产品就是另外一个厂的原料，输入输出只是在管道中进行，多数装置直接接合，形成直线连接，不仅规模变大而且更为复杂，装置间的相互作用强了，独立运转成为不可能。由于直线连接形成了许多薄弱环节，使系统变得非常脆弱。
(3) 放弃了中间贮存设备，使弹性生产能力日益减弱过去化工生产往往在工序或车间之间，设置一定的贮存能力以调节生产的平衡，大型化必然带来连续化和自动控制操作，不可能也不必要再设置中间贮存能力，但因此也导致生产弹性的减弱。
(4) 控制集中化和自动控制，使系统复杂化 没有控制的集中和自动化也谈不上大型化。但控制设备和计算机也有一定的故障率，如果是开环控制，人是子系统的一员，人的低可靠性增大了发生事故的可能。
(5) 设备条件要求日益严格 工厂规模大型化以后，对工艺设备的处理能力、材质和工艺参数要求更为提高。如轻油裂解、蒸汽稀释裂解的裂解管壁温要求都在900℃以上，合成氨、甲醇、尿素的合成压力要求都在100atm以上，高压聚乙烯压缩机出口压力为3500atm，高速水泵转速达25000转/分，天然气深冷分离在-120～-130℃的条件下进行，这些严酷的生产条件，给设备制造带来极大的难度，同时也增加了潜在危险性的严重程度。
(6) 大型化给社会带来威胁 工厂大型化基本上是在原有厂区上逐渐扩建的，大量职工的生活需求又使厂区与居民区越来越近，一旦事故发生，便会对社会造成巨大影响。
2. 工艺过程的连续化和自动控制
连续化和自动控制是大型化的必然结果。
化工生产有间歇操作和连续操作之分，前者的特点是各个操作过程都在一组或一个设备内进行，反应状态随时间而变化。原料的投入和产出都在同一地点，危险性原料和产品都在岗位附近。因此很难达到稳定生产，操作人员的注意力十分集中，劳动强度也很大，容易发生事故。这种生产方式不可能大型化。
连续操作的特点是各个操作程序都在同一时间内进行，所处理的原料在工艺过程中的任何一点或设备的任何断面上，其物理量或参数 (如温度、压力、以及浓度、比热、速度等)在过程的全部时间内，都要按规定要求保持稳定。这样便形成了一个从原料输入，经过物理或化学处理、形成产品的连续过程，原料不断输入，产品不断输出，使大型化成为可能。
连续大型化的生产很难想象能用人工控制。50年代中在某些化工生产中使用负反馈的定值控制方式，使工艺过程比较平稳，后来随着工艺技术的发展，逐步进入了集中控制，自动控制和计算机控制，实现了工艺过程控制的自动化，保证了运转条件和产品质量的稳定，同时也提高了生产的安全性。
连续化生产的操作比起间歇操作要简单，特别是各种物理量参数在正常运转的全部时间内是不变的，不象间歇操作不稳定随时间变化。但连续化生产中外部或内部产生的干扰非常容易侵入系统，影响各种参数发生偏离。由于各子系统的输入输出是连续的，上游的偏离量很容易传递到下游，进而影响系统的稳定。连续化生产装置和设备之间的相互作用非常紧密，输入输出问题也较间歇操作复杂，所以必须实现自动控制，才能保持稳定生产。
自动控制虽然能增加运转的可靠性，提高产品质量和安全性，但也不是万无一失的。美国石油保险协会曾调查过炼油厂火灾爆炸事故原因，其中因控制系统发生故障而造成的事故即达6.1%，所以即使采用自动控制手段，也应加强管理、搞好维护，不可掉以轻心。
3. 间歇操作仍是化工生产的主要方式
间歇操作的特点是所有操作阶段都在同一设备或地点进行。原料和触媒、助剂等加入反应器内，进行加热、冷却、搅拌等操作，使之发生化学反应，经过一段时间反应完成后，产品从器内全部或部分卸出，然后再加入新原料周而复始地进行新一轮的操作。
间歇操作适于生产批量较少而品种较多的化工产品，如染料、医药、精细化工等产品。这种生产方式仍是化工生产的重要方式之一。有些集中控制或半自动控制的化工装置也还残留着间歇操作的部分特性。
进行间歇操作时由于人机接合面过于接近，发生事故很难躲避，岗位环境不良，劳动强度也大。因此在中小型工厂中，如何改善间歇操作的安全环境和劳动条件，仍是当今化工安全的主攻方向。
二、化工事故的特征
化工事故的特征基本上是由所用原料特性、加工工艺方法和生产规模所决定的。为了预防事故，必须了解这些特点。
1. 火灾爆炸中毒事故多且后果严重
根据我国30余年的统计资料说明，化工厂的火灾爆炸事故死亡人数占因工死亡总人数的13.8%，占第一位; 中毒窒息事故致死人数为总人数的12%，占第二位，其它为高空坠落和触电，分别占三、四位。
很多化工原料的易燃性、反应性和毒性本身确定了上述事故的频繁发生。反应器、压力容器的爆炸以及燃烧传播速度超过音速时的爆轰，都会造成破坏力极强的冲击波，冲击波超压达0.2atm时会使砖木结构建筑物部分倒塌、墙壁崩裂，被压住的人员将会达30%。如果是在室内爆炸，一般要增加7倍的压力，任何坚固的建筑物都承受不了这样大的压力。
由于管线破裂或设备损坏，大量易燃气体或液体瞬间泄放，便会迅速蒸发形成蒸气云团，并且与空气混合达到爆炸下限，随风漂移，如果飞到居民区遇明火爆炸，其后果是难以想象的。据估计50t的易燃气体泄漏，将会造成直径为700m的云团，在其覆盖下的居民，将会被爆炸火球或扩散的火焰灼伤，其辐射强度将达14W/cm2，而人能承受的安全辐射强度仅为0.5W/cm2，同时还会因缺乏氧气窒息致死。
多数化学物品对人体有害，生产中由于设备密封不严，特别是在间歇操作中泄漏的情况很多，容易造成操作人员的急性和慢性中毒、据化工部门统计，因一氧化碳、硫化氢、氮气、氮氧化物、氨、苯、二氧化碳、二氧化硫、光气、氯化钡、氯气、甲烷、氯乙烯、磷、苯酚、砷化物等16种物质造成中毒、窒息的死亡人数占中毒死亡总人数的87.9%。而这些物质在一般化工厂中都是常见的。
化工装置的大型化使大量化学物质处于工艺过程中或贮存状态，一些比空气重的液化气体如氨、氯等，在设备或管道破口处以15～30度呈锥形扩散，在扩散宽度100m左右时，人还容易察觉迅速逃离，但在距离较远而毒气浓度尚未稀释到安全值时，毒气影响宽度可达1公里或更多，人则很难逃离并导致中毒，1984年印度博帕尔事故造成两千余人死亡就是特大的事例。
2. 正常生产时事故发生多
正常生产活动时发生事故造成死亡的占因工死亡总数66.7%，而非正常生产活动时仅占12%。
(1) 化工生产中有许多副反应生成，有些机理尚不完全清楚，有些则是在危险边缘如爆炸极限附近进行生产的，如乙烯制环氧乙烷、甲醇氧化制甲醛等，生产条件稍一波动就会发生严重事故。间歇生产更是如此。
(2) 化工工艺中影响各种参数的干扰因素很多，设定的参数很容易发生偏移，而参数的偏移是事故的根源之一，即使在自动调节的过程中也会产生失调或失控现象，人工调节更易发生事故。
(3) 由于人的素质或人机工程设计欠佳，往往会造成误操作如看错仪表、开错阀门等。特别是现代化的生产中，人是通过控制台进行操作的，发生误操作的机会更多。
3. 材质和加工缺陷以及腐蚀的特点
化工厂的工艺设备一般都是在严酷的生产条件下运行的。腐蚀介质的作用、振动、压力波造成的疲劳、高低温度影响材质的性质等都是在安全方面应该引起重视的问题。
化工设备的破损与应力腐蚀裂纹有很大关系。设备材质受到制造时的残余应力、运转时拉伸应力的作用，在腐蚀的环境中就会产生裂纹并发展长大，在特定的条件下，如压力波动、严寒天气就会引起脆性破裂，造成巨大的灾难性事故。
制造化工设备时除了选择正确的材料外，还要求正确的加工方法，以焊接为例，如果焊缝不良或未经过热处理则会使焊区附近材料性能劣化，容易产生裂纹使设备破损。
4. 事故的集中和多发
化工生产常遇到事故多发的情况，给生产带来被动，化工装置中的许多关键设备、特别是高负荷的塔槽、压力容器、反应釜、经常开闭的阀门等，运转一定时间后，常会出现多发故障或集中发生故障的情况，这是由于设备进入到寿命周期的故障频发阶段。日本在70年代初期，石油化工、合成氨等工厂事故频繁发生，火灾爆炸恶性事故连续不断，经过三年努力采取安全措施才稳定下来。通过分析认为是50～60年代进口的设备已达到浴盆曲线的故障多发期。由此得出教训，即对待多发事故必须采取预防对策，加强设备检验、充实备品备件，及时更换使用到期的设备。
三、化工安全的展望
建国以来，特别是近十年的改革开放，我国的化学工业和石化工业虽然有了长足的发展，但离开国民经济的需求还有相当的距离。最近国家已作出决策，“八五”期间要进一步发展石油化工，首先是解决穿衣问题的化纤工业，其次是民用、农用塑料和工程塑料，还要发展合成橡胶、合成洗涤剂和各种化工原料，要为农业和各种精细化工提供原材料，还要发展化肥。在此期间，新建和扩建以乙烯为代表的14个石油化工项目，再增加乙烯生产能力200万吨。
如此宏伟的目标，没有安全生产的保证是无法实现的。必须保证新建和扩建企业的顺利投产和运行，保证已有企业不断发挥自己的潜力，同时保证职工在劳动过程中的安全健康和高生产效率。为此必须提高企业的安全性。
提高化工企业的安全性主要从两个方面着手： 在硬件方面，提高设备的可靠性; 在软件方面，加强现代化的安全管理。
对于大型化工企业的安全问题，首先要考虑设备和控制技术的可靠性，当前设备故障诊断技术发展很快，如断裂力学在评价压力容器寿命方面的应用，机械零部件失效分析，振动监测、声发射技术测定容器裂纹的发展，易燃易爆及有害气体自动报警装置，以及本质安全、自动防止故障技术在加强控制系统可靠性方面的应用等，都是保障设备和工艺安全运转的重要手段，急应加强引进、吸收和推广。
对于中小型化工企业，也应加速技术改造，在设备操作上加强密闭化、机械化和集中控制，增强防护设施，使操作人员脱离不良的劳动环境。
另外一个方面就是加强现代化的安全管理。实践已经证明，只有通过有效的管理才能对危险性进行有效的控制。
近年来随着工业技术的进步，安全管理方式也有很大的发展，其中最主要的是引入系统工程的方法，解决危险性的辨识和评价问题。
危险性具有潜在性质，在一定条件下它可以发展成为事故，但也可以采取措施抑制它的发展，新技术的采用也可能带来新的危险性。所以辨识危险性已构成一个十分重要的问题，这个问题解决了，就可以解决安全问题的一半。当前国内外积极推行的安全评价技术，就是在危险性辨识的基础上，对危险性进行定性和定量评价，并根据评价结果采取优化的安全措施，这两种技术的使用，使安全管理上升了一个新台阶。
为了保证安全生产，必须熟悉生产，因此安全人员的知识水平应该与生产人员持平，在知识容量上则应高于生产人员。过去由于种种原因，安全不被重视，安全人员素质差，不熟悉生产、不了解设备、不能充分掌握工艺过程中的危险性，这就构成了一个极大的隐患。国外有的化工企业实行生产科长与安全科长每年轮换担任的制度，这是有道理的。
工业技术不断发展，必须及时提高安全人员的素质和知识水平，才能保证生产的正常安全运转，这也是编写本书的目的。
